基于AT89S52單片機的自動音樂響鈴系統(tǒng)

李彩龍　宋海東　劉金鑫　李明哲　劉鵬

摘要：本設(shè)計主要是針對適用于校園打鈴系統(tǒng)要求的，其介紹了一種基于單片機的自動打鈴系統(tǒng)的設(shè)計方法，系統(tǒng)以AT89S52單片機為控制器，以DS1302時鐘芯片為系統(tǒng)提供時間，并在液晶顯示器上顯示，通過按鍵可以設(shè)定定時打鈴時間和打鈴的時間間隔。系統(tǒng)軟件設(shè)計采用C語言來完成，C語言語法簡潔，使用方便，用于完成軟件設(shè)計非常方便。通過實驗驗證，該音樂響鈴系統(tǒng)具有實用性強，實用性強、運行穩(wěn)定、靈敏度高等特點。具有良好的應(yīng)用價值和發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：打鈴器 AT89S52單片機 DS1302 液晶顯示器

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）08-0013-01

1 引言

本項目設(shè)計了一個自動音樂響鈴系統(tǒng)來實現(xiàn)基本計時和音樂響鈴功能，并且能在遇到停電等突發(fā)狀況時，還能通過啟動備用電源模塊，來保證系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。項目自動打鈴系統(tǒng)的實現(xiàn)，分幾個功能模塊，最后把各個模塊整合到一塊，來實現(xiàn)整體項目的完成。

2 系統(tǒng)總體功能

通過該項目使得音樂鈴聲系統(tǒng)取代傳統(tǒng)機械鈴聲，將單一的鈴聲音樂化、符號化，上、下課時間選用不同的音樂曲目。通過柔和、人文、愉悅的音樂鈴聲，營造更好的學(xué)習(xí)氛圍與校園文化。

3 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計框架

設(shè)計中的硬件電路包括：單片機控制系統(tǒng)、時鐘電路、電源電路、顯示電路、鍵盤電路、響鈴電路。本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如下圖1-1所示。

4 硬件部分

4.1 時鐘電路

時鐘電路采用由DALLAS公司推出的涓流充電時鐘芯片DS1302，內(nèi)含有一個實時時鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM，通過簡單的串行接口與單片機進行通信。實時時鐘/日歷電路提供秒、分、時、日、周、月、年的信息，每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動調(diào)整。時鐘操作可通過AM/PM指示決定采用24或12小時格式。工作電壓為2.5V～5.5V。DS1302與單片機之間能簡單地采用同步串行的方式進行通信，僅需用到三個口線：（1）RES復(fù)位；（2）I/O數(shù)據(jù)線；（3）SCLK串行時鐘。時鐘/RAM的讀/寫數(shù)據(jù)以一個字節(jié)或多達31個字節(jié)的字符組方式通信。DS1302是由DS1202改進而來，其雙電源管腳用于主電源和備份電源供應(yīng)，Vcc1為可編程涓流充電電源，附加七個字節(jié)存儲器。該項目中正是采用這樣一塊芯片來準確的為單片機提供時間參數(shù)。

4.2 鍵盤電路

鍵盤電路用于設(shè)定定時時間、打鈴時間間隔，采用獨立式按鍵。由于按鍵是機械式觸點，所以在斷開或閉合時，一般都有抖動產(chǎn)生，雖然這個抖動時間在我們看來非常短，但是單片機執(zhí)行指令的速度為微秒級別，很容易會讀取這個時間而將其判斷為真正的工作狀態(tài)，從而引起誤判。因此，在設(shè)計中必須考慮到按鍵抖動的影響。這里采用軟件消抖方法（單片機在檢測引腳所連接的按鍵的工作狀態(tài)時加一個延時程序再次確認，通過2次的確認就可以確保按鍵的工作狀態(tài)不受機械抖動的影響了）。

4.3 顯示電路

顯示電路采用市面上常見的1602液晶屏為主要部件，LCD1602為字符型液晶顯示器，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊，分為帶背光和不帶背光兩種，主要技術(shù)參數(shù)：

顯示容量，16×2個字符；

芯片工作電壓，4.5V-5.5V；

工作電流，2.0mA；模塊最佳工作電壓，5V；

字符尺寸，2.95×4.35mm。該項目采用這種液晶屏配合單片機進行時間的顯示。

4.4 響鈴電路

響鈴電路用于發(fā)出聲音或音樂作為提醒，本設(shè)計選用蜂鳴器進行打鈴功能，效果明顯，設(shè)計簡單，性價比較高。

5 結(jié)語

本文以AT89S52單片機為核心設(shè)計一臺自動打鈴系統(tǒng)，能實現(xiàn)對時間顯示及定時打鈴功能，達到單片機應(yīng)用中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換顯示，數(shù)碼管顯示，動態(tài)掃描顯示及單片機相關(guān)指令在各方面的應(yīng)用，由 LED數(shù)碼管、按鍵、二極管等部分構(gòu)成，進行時、分、秒的顯示。通過本項目的研究，使我對專業(yè)知識有一個系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，提高了綜合運用知識的能力，加強了獨立分析和解決實際問題的能力。

參考文獻

[1]馬淑華.單片機原理與接口技術(shù).北京：北京郵電大學(xué)出版社，2005.

[2]顧曙敏.單片機與串行時鐘DS1307的接口設(shè)計.現(xiàn)代電子技術(shù)，2003，26（14）：85-87.

[3]王書杰，陳震.基于校園網(wǎng)絡(luò)的自動打鈴系統(tǒng)設(shè)計.科學(xué)技術(shù)與工程，2011，11（31）：7804-7807.

[4]王娟，魏雄.基于單片機的多功能定時打鈴鐘設(shè)計.湖南農(nóng)機，學(xué)術(shù)版，2011，（5）：85-86.

[5]于永，戴佳，常江.51單片機C語言常用模塊與綜合系統(tǒng)設(shè)計實例精講.北京：電子工業(yè)出版社，2007.